今年SiC如深水炸彈 徐秀蘭譜台灣功率半導體新藍圖（Digi）概訳
※台湾で「ウエハ女王」と呼ばれるDorisHsu、彼女の化合物半導体（SiC,GaN）に対する分析は興味深い。
まもなく終わる2024年は、第三世代半導体である炭化ケイ素（SiC）や化合物半導体全体における大転換の元年である。特に中国系メーカーの新規生産能力が一気に拡大し、世界の勢力図が変わりつつある中、これまでの「原材料を制する者が市場を制する」という構図が、現在では原材料自体が厄介な問題になりつつあるのだろうか？
この状況は、台湾の関連サプライチェーンの将来に深刻な影響を与える可能性があり、とりわけ、十年前の太陽光発電やLEDサファイア産業で見られた基本的なシナリオを再現するのではないかとの懸念が浮上している。中国が生産の主導権を握れば、グローバルな製造業は存続の余地がなくなる可能性があるからだ。
一方で、中美晶SASおよび環球晶GlobalWafersの董事長であり、同時に光電科技工業協進会（PIDA）の台湾化合物半導体および設備産学連盟の初代主任委員を務める徐秀蘭氏は、異なる見解を示している。以下は、DIGITIMESの取材に応じた同氏の回答要旨である。
問：中華系SiC原材料メーカーが急速に台頭し、原材料が厄介な問題となりつつありますが、SiC産業の今後の展開をどのように予測しますか？特に6インチや8インチSiCウェハーの進化については？
答：近年、電動車（EV）の急速な普及により、SiCが最も重要な市場として浮上しています。4インチ基板から6インチ基板への移行速度は、これまでの進化と比較しても非常に速いものです。ここ2年で、統合デバイスメーカー（IDM）のお客様が8インチ基板を積極的に評価し、認証を進めています。当初の予測では、2025年には6インチと8インチが市場を二分する状況になると見込んでいました。
しかし、2024年を通じて6インチ基板の価格が極端に下落した現状を踏まえると、当初の予測を修正せざるを得ません。2025年も引き続き6インチが主戦場となり、8インチ基板の本格的な台頭は遅れると考えています。
特に、電動車産業にも大きな変動が訪れています。中国市場では価格競争が激化し、自動車メーカーがサプライチェーン上流への圧力を強めています。この結果、新たに生産されたSiCの供給能力に大きなプレッシャーがかかっています。一方、欧米市場における電動車の需要成長が予想を下回ったため、SiCの潜在市場も短期的には不透明な状況です。
さらに、6インチ基板は価格が極めて安く、コストパフォーマンスが高まっています。価格が急落した6インチ基板は8インチ基板の3～4倍安価であり、6インチ供給者が多いことで供給過剰の状態に陥り、価格競争が主流となっています。一方、8インチ基板はまだ本格的な量産には至っておらず、6インチ基板との比較で価格水準が抑えられている状況です。
国際的なIDMメーカーは8インチ基板の認証に対する意欲を失っていませんが、以下の2点が8インチ基板の発展速度を制約しています。
コストパフォーマンスの課題
8インチ基板の面積は6インチ基板の1.77倍ありますが、価格は6インチ基板の3～4倍に達しています。このため、単位面積あたりのコストでは依然として6インチ基板の方が有利です。6インチ基板の低価格は、多くの供給者が犠牲を払って実現しているため、短期的には8インチ基板にリソースを投入する余裕はほとんどありません。
品質と技術的課題
8インチ基板には将来的な成長の余地がありますが、高品質で欠陥が少なく、薄く加工することが求められます。最も重要なのは、6インチと8インチ基板の厚みを同じにすることです。現在の標準厚みは約350マイクロメートル（µm）ですが、8インチ基板は面積が大きいため、反り（warpage）が生じやすく、破片率が上昇する問題があります。これは世界中で解決が求められている課題です。
厚みの観点から見ると、8インチ基板が台頭しても6インチ基板がすぐに淘汰されることはありません。例えば、180µmやそれより薄い特殊仕様は6インチ基板でしか対応できない場合が多いです。環球晶では最薄で100µmまで加工可能です。また、8インチ基板のコストパフォーマンスが6インチ基板と同等に達する必要があります。
以上の点を踏まえると、SiC産業は短期的には6インチ基板が中心であり、8インチ基板が主流となるのはもう少し先の話になるでしょう。
問：パワー半導体の三剣客と称されるSi基（Si）絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）、窒化ガリウム（GaN）、炭化ケイ素（SiC）は、相互に代替可能な関係にあるため、その命運が絡み合っています。低価格SiCの出現によって革命が起きるのでしょうか？また、これらすべてに関与する環球晶は、連鎖的な脅威を感じていますか？
答：私は、各材料の特性に応じて、それぞれの用途で適切なポジションを見つけると考えています。確かにSiCの価格は大幅に下落しましたが、現在のところGaNのコスト優位性を超えてはいません。ただし、中圧の分野ではこれまでGaNが主流でしたが、一部は低価格SiCに置き換えられるでしょう。しかし、高周波領域におけるGaNの優位性は揺るぎません。
また、コスト競争力では依然としてIGBTが最も優れています。ただし、用途によっては体積、重量、スペースを重視する場合があり、その場合はSiCへの切り替えが進むでしょう。たとえば、分離型の5G基地局などが該当します。
さらに、SiCの価格下落は、AIデータセンターなど新しい用途の拡大を促す可能性があります。しかし、それにはシステム全体の再設計や長期的なコスト効果の考慮が必要です。特に、現在の低価格は、多くの供給者が激しい価格競争を繰り広げ、赤字を抱えた結果であり、持続可能な状況ではありません。
化合物半導体は、環球晶の総収益の5%未満しか占めていないため、市場の激しい変動の影響を受けていません。我々は引き続き投資を続け、上記の要素の変化を注視していきます。
問：SiCは、10年前の太陽光発電（PV）やLEDサファイア基板のバブルを再現する運命にあるのでしょうか？中美晶グループはこのようなシナリオに精通していると思いますが、どのように対応しますか？
答：今回の大規模な増産を経て、現在の中国SiC生産能力は世界需要の約2倍に達しており、価格は極端に低下しています。この結果、中国のSiC競争力が顕著に向上しています。確かに、多くの要素で太陽光発電やLEDサファイア基板産業の過去の発展パターンが見受けられます。
しかし、これらの産業との最大の違いは、用途の特性にあります。
太陽光発電モジュールでは、一つのセルが故障しても他の直列セルには影響がなく、モジュール全体の発電量が減少する程度にとどまりますが、システム全体の運用には影響しません。一方で、SiCは中圧や高圧電力の各種用途で必要とされ、例えば電力網では増加する供給変動に対応する必要があります。また、自動車の安全性は運転者、乗客、歩行者の生命に直結しており、SiCはこの過程で極めて重要な役割を果たします。このようなシビアな要求において、妥協や緩和の余地はありません。
特に電力網の障害や突然の停電がもたらす経済的損失は計り知れず、自動車規格では運転者と歩行者の安全が最優先です。これを怠れば、一級サプライヤー（Tier 1）や自動車メーカーが巨額の賠償責任を負い、ブランド価値にも影響を与えることになります。
そのため、SiCが供給過剰である現状でも、中国の中・高級電動車メーカーは高い割合で国際的なIDMメーカー製のSiCデバイスやモジュールを採用しています。自動車メーカーは政府の期待に応え、自主化を加速していますが、前提条件として安全性と信頼性が確保されたうえで、厳しいテストや実地検証を経て初めて採用に踏み切ります。
いかなる自動車メーカーや電力網運営者も、システム全体のリスクを冒して、コスト全体に占める割合が極めて小さいSiCデバイスやモジュールを軽率に代替することはありません。そのため、コスト競争力だけでなく、品質の安定性、安全性、信頼性が求められ、基本的には工業規格や自動車規格を満たす必要があります。
問：市場では、ある中国のSiC原材料を使用したモジュールメーカーで重大な品質問題が発生したとの噂があります。これは単なる個別の問題ではなく、業界全体が学ぶべき課題と言えるのでしょうか？
答：中国市場は規模が大きく、SiCの主な用途である電動車や太陽光発電のインバーター分野において、世界供給シェアの85%以上と60%以上を占めています。このような状況に加え、供給過剰、価格競争、そして業界内での激しい競争が明確であるため、さまざまな噂が飛び交うのも無理はありません。
仮に品質問題が実際に発生した場合でも、多くの関係者が関与し、実力にばらつきがあるため、外部から事件の全容や詳細を明確にするのは難しい状況です。さらに、激しい価格競争の中で一部のメーカーが生き残るために品質を犠牲にしてコスト削減を優先するケースも想像に難くありません。また、これらの噂が競争相手による市場混乱を目的とした戦略である可能性も否定できません。
とはいえ、SiC産業はまだ成長期にあり、大規模かつ長期的な実践経験の蓄積が必要です。特に工業規格や自動車規格では、こうした特性が一層重視されます。
問：台湾のSiC産業はどこへ向かうのでしょうか？実際の実績は限られていますが、業界連盟の初代委員長としてどのように未来を見ていますか？一部では国際的なIDMメーカーの自社生産能力が余剰となり、外部からの原材料調達が縮小しているとの声もありますが、台湾の市場展望は暗いのでしょうか？
答：電動車などのエンド用途市場が不安定である中、一部の自社SiC基板を保有するIDMメーカーの生産能力がフル稼働には至っていません。このため、短期的には外部から基板を調達する動きが鈍化する可能性があります。これまでは原材料不足が原因で自社生産が進められてきましたが、今後新たな投資の可能性は低く、長期的には専門の委託生産に移行し、IDMメーカーはデバイスやモジュールの製造といった強みへ集中する可能性があります。
中国市場に限って言えば、現在の市場状況が混乱している中、国際的なIDMメーカーは信頼できる真のパートナーを見極める必要があります。製造力が求められるのはもちろんですが、一部のメーカーは資金力が不足しており、この激しい競争の波に耐えきれず市場から撤退する可能性があります。また、中国以外の市場については、地政学的な状況の変化に伴い、いわゆるG2（米中二大陣営）の動きがより明確になるでしょう。
これが台湾にとってのチャンスとなります。国際的なIDMメーカーは新たな拠点を構築する必要があり、コスト競争力と製造力で中国メーカーに匹敵し、品質面で優位性を持つパートナーを探すことが非常に重要になります。
台湾のSiC供給チェーンの将来的な地位がここにあります。台湾は主流のSi半導体供給チェーンにおいて優れた実績を持ち、このニーズを満たしてきました。特に台湾企業は国際的なIDMメーカーとの補完性が高く、グローバル展開を進めています。一方、中国メーカーは巨大な国内需要を背景に自給自足へ向かっており、将来的にはIDMモデルへの発展が進むと考えられ、欧米や日本のIDMメーカーとの競争がさらに激化するでしょう。
ただし、台湾の第3世代半導体の発展は中国メーカーに比べて遅れており、生産規模でも競争するのは難しい現状があります。産業競争はますます激化しており、台湾全体の供給チェーンがさらに効率的に再編成され、リソースを集約する必要があります。台湾の内需規模は限られており、単独の企業が大規模なIDMメーカーとなるのは相対的に困難だからです。
そのため、台湾には代表的な化合物半導体「バーチャルIDM連盟」を構築する必要があります。これは、台湾製造（MIT）が国際市場に対して強力なソリューションを提供し、国際的なIDMメーカーと包括的に補完し合う形で、各自が強みを発揮するものです。これにより、中国以外の市場が迅速に発展することが期待されます。
問：中国系メーカーも競争の激化を受けて国際展開を積極的に進めているとの話がありますが、現地政府の支持を得られれば、ある程度中国色を薄めることになり、前述の「仮想台湾IDM連盟」が創出する価値も削がれる可能性があるのでしょうか？
答：確かに、一部の中国系メーカーは国際進出を積極的に検討しています。しかし、現在の地政学的な状況は依然として不安定であり、特に2025年にトランプ氏が正式にホワイトハウスに復帰した場合、新たな規制が多数出現する可能性があります。
したがって、中国系メーカーが予想通りに国際展開を順調に進めることができるのか、また、かつてのように異なる国の市場で障害を乗り越え、スムーズに危機を回避できるのかについては、引き続き注視する必要があります。特に、近年の電動車貿易戦争やアメリカによる対中国の太陽光発電貿易戦争、さらにはアメリカの「インフレ削減法（IRA）」の補助金政策における「外国から注目される団体」への対応からも、新たな兆候が読み取れます。
Comments